Oksidasi Adalah Salah Satu Reaksi Kimia, Ketahui Persamaan dan Contohnya

Liputan6.com, Jakarta Oksidasi terjadi ketika atom, molekul, atau ion kehilangan satu atau lebih elektron dalam reaksi kimia yang jika terjadi, maka keadaan oksidasi spesies kimia meningkat. Dalam kimia, keadaan oksidasi adalah indikator derajat oksidasi sebuah atom dalam suatu senyawa kimia, yang berupa bilangan bulat, nilai positif, negatif, ataupun nol. Oksidasi merupakan reaksi kimia yang tidak selalu melibatkan oksigen, namun untuk unsur senyawa murni keadaan oksidasinya adalah nol. 

Oksidasi adalah reaksi kimia yang tidak dapat dipisahkan dengan reduksi, dan jika keduanya terjadi secara bersamaan, maka akan membentuk reaksi redoks. Para ilmuwan juga menyadari bahwa oksidasi dan reduksi terjadi bersamaan, dengan satu spesies yang kehilangan elektron (teroksidasi) dan spesies lain memperoleh elektron (tereduksi).

Berdasarkan perpindahan atau transfer elektron, reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan elektron, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron. Dalam praktiknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut.

Berikut ini persamaan dan contoh oksidasi yang Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber, kamis (24/11/2022).

Oksidasi adalah reaksi kimia yang tidak dapat dipisahkan dengan Reduksi. Oksidasi dan reduksi akan membentuk reaksi redoks (reduksi-oksidasi) yaitu reaksi pelepasan dan pengikatan oksigen. Redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia, yang berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4). 

Oksidasi adalah istilah dalam ilmu kimia, yang menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), merupakan penggabungan suatu zat dengan oksigen. Oksidasi adalah pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Hal ini berbeda dengan reduksi, yang merupakan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Oksidasi dan reduksi lebih merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron, yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. 

Perkembangan konsep reaksi redoks menghasilkan dua konsep, yaitu klasik dan modern.

- Teori klasik

Teori klasik yang mengemukakan bahwa oksidasi adalah proses penangkapan oksigen dan kehilangan hidrogen, sedangkan reduksi adalah proses kehilangan oksigen dan penangkapan hidrogen.

- Teori modern

Konsep redoks juga mengalami perkembangan dengan berbagai percobaan, sehingga memunculkan teori modern. Teori ini menyatakan bahwa oksidasi adalah proses yang menyebabkan hilangnya satu atau lebih elektron dari dalam zat. Zat yang mengalami oksidasi menjadi lebih positif, sedangkan reduksi adalah proses yang menyebabkan diperolehnya satu atau lebih elektron oleh suatu zat. 

Reaksi Oksidasi-Reduksi

Istilah oksidasi awalnya digunakan untuk menggambarkan reaksi di mana suatu unsur bergabung dengan oksigen, seperti salah satu contoh reaksi antara logam magnesium dan oksigen, untuk membentuk magnesium oksida melibatkan oksidasi magnesium.

stilah reduksi berasal dari akar bahasa Latin yang berarti "memimpin kembali". Apa pun yang mengarah kembali ke logam magnesium karenanya melibatkan reduksi, sehingga reaksi antara magnesium oksida dan karbon pada 2000C membentuk logam magnesium dan karbon monoksida merupakan contoh reduksi magnesium oksida menjadi logam magnesium.

Setelah elektron ditemukan, ahli kimia menjadi yakin bahwa reaksi oksidasi-reduksi melibatkan transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya. Dari perspektif ini, reaksi antara magnesium dan oksigen ditulis sebagai berikut.

- 2 Mg + O2 ----> 2 [Mg2+][O2-]

Selama reaksi ini, setiap atom magnesium kehilangan dua elektron untuk membentuk ion Mg2+.

- Mg ----> Mg2+ + 2 e-

Dan, setiap molekul O2 memperoleh empat elektron untuk membentuk sepasang ion O2-.

- O2 + 4 e- ----> 2 O2-

Arti oksidasi adalah ketika oksigen ditambahkan ke suatu senyawa, di mana gas oksigen (O2) adalah zat pengoksidasi pertama yang diketahui. Sementara penambahan oksigen ke suatu senyawa biasanya memenuhi kriteria kehilangan elektron dan peningkatan. Adapun contoh klasik dari definisi lama oksidasi adalah ketika besi bergabung dengan oksigen untuk membentuk oksida besi atau karat. Besi dikatakan telah teroksidasi menjadi karat.

Reaksi kimianya adalah:

- 2 Fe + O2 → Fe2O3

Logam besi dioksidasi untuk membentuk oksida besi yang dikenal sebagai karat. Reaksi elektrokimia adalah contoh bagus dari reaksi oksidasi. Ketika kawat tembaga ditempatkan ke dalam larutan yang mengandung ion perak, elektron ditransfer dari logam tembaga ke ion perak.

- Cu(s) + 2 Ag+(aq) → Cu2+(aq) + 2 Ag(s)

Contoh oksidasi lain di mana suatu unsur bergabung dengan oksigen adalah reaksi antara logam magnesium dan oksigen untuk membentuk magnesium oksida. Banyak logam teroksidasi, sehingga berguna untuk mengenali bentuk persamaan:

- 2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO (s)

Definisi Historis Oksidasi yang Melibatkan Hidrogen

Oksidasi yang melibatkan oksigen masih merupakan oksidasi, yang menurut definisi modern dari istilah tersebut. Namun, ada definisi lain yang melibatkan hidrogen yang mungkin ditemui dalam teks kimia organik. Menurut definisi ini, oksidasi adalah hilangnya hidrogen, sedangkan reduksi adalah perolehan hidrogen.

Misalnya, menurut definisi ini, ketika etanol dioksidasi menjadi etanal:

- CH3CH2OH → CH3CH

Etanol dianggap teroksidasi karena kehilangan hidrogen. Membalikkan persamaan, etanal dapat dikurangi dengan menambahkan hidrogen untuk membentuk etanol.

Beberapa kimiawan mulai memperluas ide oksidasi dan reduksi menjadi reaksi yang tidak secara formal melibatkan transfer elektron, seperti reaksi berikut: 

- CO(g) + H2O(g) ----> CO2(g) + H2(g)

Oleh karena itu, oksidasi dan reduksi paling baik didefinisikan sebagai berikut. Oksidasi terjadi ketika bilangan oksidasi atom menjadi lebih besar, sedangkan reduksi terjadi ketika bilangan oksidasi atom menjadi lebih kecil. Istilah ionik dan kovalen menggambarkan ekstrem dari rangkaian ikatan, sehingga ada beberapa karakter kovalen bahkan dalam senyawa yang paling ionik dan sebaliknya.

Keadaan oksidasi memberikan kompromi antara model kuat reaksi oksidasi-reduksi berdasarkan asumsi bahwa senyawa ini mengandung ion dan pengetahuan kita bahwa muatan sebenarnya pada ion dalam senyawa ini tidak sebesar prediksi model ini. Untuk logam aktif dalam Golongan IA dan IIA, perbedaan antara keadaan oksidasi atom logam dan muatan pada atom ini cukup kecil untuk diabaikan. Logam golongan utama dalam Golongan IIIA dan IVA, dapat membentuk senyawa yang memiliki karakter kovalen dalam jumlah yang signifikan.

Jika kita mematikan api, dan meniupkan gas H2 ke permukaan logam yang panas, CuO hitam yang terbentuk di permukaan logam perlahan-lahan diubah kembali menjadi logam tembaga. Selama reaksi ini, CuO direduksi menjadi logam tembaga. Jadi, H2 adalah zat pereduksi dalam reaksi ini, dan CuO bertindak sebagai zat pengoksidasi.

Terdapat beberapa pengurangan reaksi agen pengoksidasi

- 2 Na + Cl2 ----> 2 NaCl Na Cl2

- 2 K + H2 ----> 2 KH K H2

- 4 Li + O2 ----> 2 Li2O Li O2

- 2 Na + O2 ----> Na2O2 Na O2

- 2 Na + 2 H2O ----> 2 Na+ + 2 OH- + H2 Na H2O

- 2 K + 2 NH3 ----> 2 K+ + 2 NH2- + H2 K NH3

- 2 Mg + O2 ----> 2 MgO Mg O2

- 3 Mg + N2 ----> Mg3N2 Mg N2

- Ca + 2 H2O ----> Ca2+ + 2 OH- + H2 Ca H2O

- 2 Al + 3 Br2 ----> Al2Br6 Al Br2

- Mg + 2 H+ ----> Mg2++ H2 Mg H+

- Mg + H2O ----> MgO + H2 Mg H2O

Kekuatan Relatif Logam Sebagai Agen Pereduksi

Kita dapat menentukan kekuatan relatif dari sepasang logam sebagai zat pereduksi, dengan menentukan apakah suatu reaksi terjadi ketika salah satu dari logam ini dicampur dengan garam dari yang lain. 

2 Al(s) + Fe2O3(s) ----> Al2O3(s) + 2 Fe(l)

Dengan menetapkan bilangan oksidasi, kita dapat memilih bagian oksidasi dan reduksi dari reaksi.

Aluminium dioksidasi menjadi Al2O3 dalam reaksi ini, yang berarti Fe2O3 harus menjadi zat pengoksidasi. Sebaliknya, Fe2O3 direduksi menjadi logam besi, yang berarti aluminium harus menjadi zat pereduksi. Karena zat pereduksi selalu diubah menjadi zat pengoksidasi konjugatnya dalam reaksi reduksi oksidasi, produk dari reaksi ini termasuk zat pengoksidasi baru (Al2O3) dan zat pereduksi baru (Fe).

Karena reaksi berlangsung ke arah ini, tampaknya masuk akal untuk mengasumsikan bahwa bahan awal mengandung zat pereduksi yang lebih kuat dan zat pengoksidasi yang lebih kuat. Dengan kata lain, jika aluminium mereduksi Fe2O3 menjadi Al2O3 dan logam besi, aluminium harus menjadi reduktor yang lebih kuat daripada besi.